钱家店铀矿床红色泥砾砂岩岩石学特征及矿化成因分析

钱家店凹陷中的含矿层位主要为上白垩统姚家组,在实际勘探过程中经常见姚家组发育的红色泥砾砂岩中存在铀的富集。笔者对钱家店钱Ⅱ块铀矿床红色泥砾砂岩的岩石学特征、U和Ra含量特征进行了分析,结果表明,红色泥砾砂岩形成于还原性沉积环境,铀矿化主要在沉积成岩期富集而成。红色泥砾砂岩在成岩期后遭受氧化并发生铀的迁移。     

松辽盆地西南部钱家店矿田板状铀矿体成矿条件、特征及模式

松辽盆地西南部钱家店矿田是上白垩统原生红杂色陆源碎屑建造中多重流体耦合叠加作用的产物。根据前人研究成果及最新勘探结果,文章重新系统地总结了该矿田的铀源、构造、沉积建造、水文地质、古气候、后生氧化及深部流体改造等关键铀成矿条件和特征,探讨了板状铀矿体的成因。区内矿床的主要含矿层为半干旱-干旱古气候条件下形成的青山口组和姚家组红杂色建造,内外部的铀源和还原剂均丰富,灰色层控制显著,深部热液和油气流体叠加改造作用明显,地下水具有多向补给,并沿构造剥蚀天窗或断裂统一方向排泄;含矿层中氧化带与矿体总体存在断陷中央“脱节”式和断陷边缘“两红夹一灰”式两种空间展布特征。基于断坳转换型叠合盆地“牛角式”构造-沉积演化特征,初步构建了上白垩统超覆式坳陷层的“基底角度不整合界面、辫状河道灰色砂体、后生氧化带、深部流体及天窗或断裂泄水构造”五位一体的板状铀矿体成矿模式:(1)下白垩统生油含煤断陷沉积建造形成期;(2)泉头期-嫩江期超覆式沉积建造形成和成岩期;(3)嫩江期末-古近纪多重流体耦合叠加层间氧化主成矿期;(4)新近纪表生流体潜水渗入叠加改造期。     

台湾国姓地区中新世海相菱铁矿结核成因——来自草莓状黄铁矿粒径和硫同位素的证据

自生菱铁矿很好地记录了其形成时的地质信息及海洋中的生物地球化学过程，是示踪成岩作用带和氧化还原环境变化的绝佳载体。台湾国姓地区中新世猴洞坑组海相泥页岩中发育有大量自生菱铁矿结核，是次氧化带的产物。为进一步确认该菱铁矿形成时所处沉积环境的氧化还原状态和生物地球化学过程。本文对该区菱铁矿中保存完好的草莓状黄铁矿开展了粒径和硫同位素研究。结果显示，草莓状黄铁矿的粒径变化较大，平均粒径为9.23～11.55μm,最大粒径大于20μm,显示氧化-弱氧化的沉积环境特征；黄铁矿的δ³⁴S为-28.5‰～+3.1‰,平均值为-11.7‰,相较于海水(+21‰)富集轻的硫同位素，表明黄铁矿形成于相对开放的浅表层沉积物。黄铁矿的粒径分布规律和硫同位素特征均指示台湾国姓地区中新世海相菱铁矿形成于浅层弱氧化的次氧化带内。     

松辽盆地西南部会田召地区砂岩型铀矿床地质特征与成矿模式

会田召地区位于松辽盆地西南部钱家店凹陷的北东部,区内的砂岩型铀矿赋存在姚家组辫状河道砂体中,平面上铀矿化产于姚家组下段舌状氧化带的尖灭端及相邻舌状体之间,垂向上铀矿化赋存于姚家组下段上、下两层氧化带之间的灰色砂体中。笔者通过矿区成矿地质条件分析,提出会田召地区铀矿化受沉积相、后生氧化、贯通断裂、剥蚀天窗、热液蚀变作用"五位一体"的联合控制,铀矿床具有多期、多阶段成矿的复成因特征。     

对松辽盆地钱家店凹陷铀成矿作用的重新认认识

钱家店凹陷中的含矿层位主要为上白垩统姚家组,前人认为其中的红色砂岩为原生成因,但大量的证据证实砂岩原生应以灰色为主,红色砂岩为后生氧化蚀变造成,并控制着钱家店铀矿床铀矿化的产出.在此基础上建立该矿床的后生蚀变分带,依次为红色蚀变带、黄色蚀变带、灰白色蚀变带、过渡带、原生带,红色蚀变带为主要的氧化带,铀矿化主要集中在过渡带.平面上铀矿化主要分布于层间氧化带前锋线附近的位置,并在氧化舌状体的前端和两个氧化舌状体之间存在铀的富集.文章最后还建立了该矿床的成矿模式,并对区域上层间氧化带的展布进行了讨论.     

对松辽盆地钱家店凹陷铀成矿作用的重新认识

钱家店凹陷中的含矿层位主要为上白垩统姚家组,前人认为其中的红色砂岩为原生成因,但大量的证据证实砂岩原生应以灰色为主,红色砂岩为后生氧化蚀变造成,并控制着钱家店铀矿床铀矿化的产出。在此基础上建立该矿床的后生蚀变分带,依次为红色蚀变带、黄色蚀变带、灰白色蚀变带、过渡带、原生带,红色蚀变带为主要的氧化带,铀矿化主要集中在过渡带。平面上铀矿化主要分布于层间氧化带前锋线附近的位置,并在氧化舌状体的前端和两个氧化舌状体之间存在铀的富集。文章最后还建立了该矿床的成矿模式,并对区域上层间氧化带的展布进行了讨论。     

开鲁盆地陆家堡凹陷绍根地区早白垩世裂陷期后沉积构造演化与铀矿化特征

作为中国北方主要产煤铀盆地之一,松辽盆地西南缘开鲁盆地一直是铀矿找矿工作的重点区域。基于开鲁盆地陆西凹陷绍根地区煤田勘探过程中发现的大量伽马异常信息,对该区展开煤田资料的铀矿二次开发,并钻探发现了铀矿化显示。在此背景下,对绍根地区早白垩世裂陷期晚期至今沉积地层展开地层精细对比划分、沉积环境和构造演化分析、铀成矿类型和赋矿规律探讨。综合分析认为:1）绍根地区自早白垩世阜新期以来发育阜新组、姚家组、嫩江组、四方台组和泰康组,泉头-青山口组、明水组缺失。2）绍根地区阜新期为断陷期末期深湖-湖沼相沉积,发育多层煤;之后受燕山运动影响,阜新期末发生构造反转,泉头-姚家期早期处于构造隆升的欠补偿时期,阜新组顶部遭受剥蚀,泉头-姚家早期未接受沉积;姚家晚期-嫩江期为热沉降坳陷阶段,发育冲积扇相和滨浅湖-半深湖相沉积;四方台期为挤压反转期,地层快速隆升,发育冲洪积扇沉积。3）嫩江组和四方台组为绍根地区主要赋矿层,其中嫩江组发育泥岩型铀矿体,四方台组发育砂岩型铀矿体。4）泥岩型铀矿体顺层呈中心向下凹的薄板状发育,为典型的同生沉积成岩成矿;砂岩型铀矿体呈板状,主要赋存于四方台组底部红褐色与灰绿色交界部位的灰绿色砂砾岩中,其成矿类型可能为潜水氧化型。上述成果认识与钱家店等邻区有较大差异,对绍根地区下一步的铀矿找矿工作具有较好的指导意义。     

白云凹陷烃源岩有机质富集机理

白云凹陷古近系文昌组及恩平组烃源岩类型复杂，虽然半深湖相、浅湖相、陆源海相和三角洲相等均有揭示，但有机质富集机理不明，导致对该区烃源潜力及主力烃源岩的认识长期存在分歧。本次研究通过对已钻遇的不同类型烃源岩主微量元素及草莓状黄铁矿粒径特征等分析，剖析不同类型烃源岩有机质发育与保存条件，首次揭示了白云凹陷不同类型烃源岩的有机质富集机理。结果表明：白云凹陷浅湖相烃源岩初级生产力水平较高，文昌组草莓状黄铁矿粒径分布范围为0.4～14.3μm,分布较广，平均粒径为6.8μm,而恩平组烃源岩草莓状黄铁矿粒径分布范围为4.9～15.9μm,平均粒径为8.7μm,整体处于次氧化环境；半深湖相烃源岩初级生产力水平低于浅湖相烃源岩，草莓状黄铁矿粒径分布范围较窄，为5.6～8.0μm,平均粒径为5.8μm,处于硫化-次氧化环境，具有较好的有机质保存条件。陆源海相烃源岩初级生产力水平较低，有机质保存条件较好，接受陆源营养物质输入，有机质较为丰富。三角洲相烃源岩接受大量陆源碎屑的营养物质输入，沉积物堆积效率高，埋藏较快，草莓状黄铁矿平均粒径>7.0μm,且多见自形黄铁矿，处于氧化—强氧化环境，有机质保存条...     

松辽盆地东南部油气、煤层气后生蚀变硫同位素特征

对松辽盆地东南部上白垩统泉头组、姚家组和嫩江组岩石中黄铁矿及硫同位素特征研究表明,泉头组、姚家组中后生还原褪色作用形成的灰色、灰绿色砂岩中的黄铁矿及硫同位素均显示出了深部来源的油气、煤层气有机流体作用成分特征。该区原生沉积成岩岩石及黄铁矿中硫同位素的δ^34SV-CDT为正值,油气、煤层气有机流体还原作用岩石及黄铁矿中δ^34SV-CDT为负值。油气、煤层气还原作用不仅使杂色、紫红色原生氧化砂岩还原为灰色、灰绿色还原性砂岩,还使岩石还原容量大大增强,而且油气、煤层气在有机流体与岩石的相互作用过程中有铀的叠加富集,岩石铀含量普遍增加,局部可形成铀异常、铀矿化。首次在门达地区姚家组含矿砂岩中发现网脉状水云母化,显示铀成矿具有低温热液蚀变特征,铀矿化与低温热流体作用有关。     

开鲁盆地砂岩型铀矿中黄铁矿与铀矿化成因关系探讨

开鲁盆地位于松辽盆地西南部,是中国北方砂岩型铀矿勘查的重点地区,自钱家店铀矿床发现以来,盆地内上白垩统姚家组目的层中相继发现了一些具有工业价值的铀矿床.为查明该层位中黄铁矿成因及其形成机制,探讨其与铀矿化之间的关系,本研究对含矿层砂岩中黄铁矿与铀矿物矿物学特征、黄铁矿S同位素开展细致研究.研究表明:(1)开鲁盆地姚家组砂岩中铀主要以独立铀矿物及吸附铀形式存在,独立铀矿物以沥青铀矿为主,含少量的钛铀矿及部分铀石,多数沿黄铁矿周边生长.吸附态的铀与黏土矿物密切相关.(2)姚家组砂岩中黄铁矿主要以草莓状、胶状及粒状产出,多与沥青铀矿共生,其中黄铁矿S同位素(d34S=–55.6‰～23.2‰),平均值–20.87‰,变化范围很大,说明硫的分馏程度较高,硫的来源范围较广.(3)分析表明黄铁矿具有细菌硫酸盐还原作用及热化学硫酸盐还原作用两种成因,并探讨了这2种成因黄铁矿的形成机制.综合前人研究,结合研究区成矿地质背景,认为黄铁矿为铀成矿作用提供了发生还原反应所需要的还原剂,且黄铁矿及铀矿物的形成与区内热流体存在紧密联系.     

华南老堡组硅质岩中草莓状黄铁矿——埃迪卡拉纪末期深海缺氧的证据

为恢复埃迪卡拉纪末期深海的氧化还原状态,我们对华南桂北泗里口剖面老堡组（大约550~540Ma）硅质岩中草莓状黄铁矿的粒径和分布进行了测量、统计和研究。老堡组硅质岩样品中普遍存在着草莓状黄铁矿,呈星散状分布,未见自形晶的黄铁矿颗粒和明显后期充填的草莓状黄铁矿集合体。硅质岩中草莓状黄铁矿颗粒的统计表明,它们具有很窄的变化范围,最大粒径小于18μm,大多数样品中草莓状黄铁矿的平均粒径和中间粒径均小于5μm。根据这些硅质岩中原生黄铁矿的粒径和分布,我们判定埃迪卡拉纪末期的深部海水是缺氧的。泗里口剖面老堡组硅质岩中草莓状黄铁矿的平均粒径、中间粒径和最大直径沿剖面向上逐渐增加,这意味着埃迪卡拉纪末期华南的深部海水有逐步被氧化的趋势。     

开鲁盆地钱家店铀矿床成矿地质条件及勘探潜力分析

钱家店铀矿床赋存于开鲁盆地上白垩统姚家组辫状河流相沉积体系中,经过对矿床铀矿化特征、成矿地质条件及成因机理的研究,认为其成矿类型归属于层间氧化带砂岩型。该矿床铀源丰富,有适宜的水文地质条件,平缓西倾的单斜地层和贯通的深大断裂,以及发育良好的辫状河流相砂体,这些都为铀矿床的形成提供了良好条件。姚家组地层中还原组分含量相对较高,局部形成了有利于铀富集的地球化学障。泥-砂-泥岩石组合及油气提供的还原环境,对铀矿床的形成及保矿起到一定作用。近期,在钱家店凹陷北段和中部地区又有新的铀矿化发现,极大提升了该区的勘探潜力,已成为矿床今后勘探的重点区块。     

沉积地层中草莓状黄铁矿分析方法及其在古海洋学上的应用

草莓状黄铁矿是黄铁矿的特殊形态,其定义为由相近大小、相似形态的黄铁矿微晶颗粒组成的球形、亚球形聚合体。草莓状黄铁矿粒径分析已广泛应用于各个地质历史时期的古海洋环境恢复研究中,但其形成机理、判别标准与实验方法仍存在分歧。因此对沉积地层中草莓状黄铁矿的形成机理、在古海洋环境恢复中的指示意义及判别标准、实验与数据分析方法等进行总结阐述,有助于理解草莓状黄铁矿的粒径大小与形态对氧化还原条件的指示意义。草莓状黄铁矿在不同氧化还原环境下的形成机理存在差异,其粒径大小、数量以及分布范围可综合反映沉积时水体的氧化还原条件;而草莓状黄铁矿微晶几何形态及整体形貌特征也与古海洋氧化还原环境密切相关。此外,虽然有学者指出该方法可能存在一些问题,但只要在分析过程中结合沉积特征、古生态特征、地球化学指标等多方面证据对环境进行综合判别,甄别特殊条件下沉积的草莓状黄铁矿,则可有效避免这些问题。最后,针对后期氧化作用对草莓状黄铁矿粒径分布的影响进行了评价,结果显示经过后期氧化作用的草莓状黄铁矿粒径变化很小,不会对其在恢复古海洋氧化还原环境的应用上产生影响。     

松辽盆地西南部白兴吐地段铀成矿地质条件及找矿方向分析

文章对松辽盆地西南部白兴吐地段姚家组成矿条件进行了分析，包括姚家组辫状河相灰色砂体特征、后生还原及后生氧化作用特征、铀矿化异常特征、铀矿化异常与断裂的关系、铀矿化异常与层间氧化的关系、铀矿化成因及控制因素等。据此认为，白兴吐剥蚀天窗东缘白兴吐一东哈根地段存在有利的铀成矿条件，具有发现钱家店类型铀矿床的前景。     

草莓状黄铁矿的形成机制探讨及其对古氧化-还原环境的反演

【研究目的】草莓状黄铁矿广泛存在于现代沉积物和沉积岩中,其成因机制总体上分为有机成因和无机成因两种,尽管两种机制均有理论与实验的支撑,但尚未建立一种具有普遍意义的形成机制。【研究方法】本文对目前草莓状黄铁矿的形成机理、氧化还原环境的应用及后期环境变化的影响进行了系统的综合研究。【研究结果】不同氧化-还原环境下形成的草莓状黄铁矿在粒径、形态以及硫同位素之间均存在较大的差异,可做为反演古氧化-还原环境的指标。草莓状黄铁矿的微晶尽管与粒径具有一定的正相关性,但是两者在形态演化序列、生长模式、聚集因素等方面与古氧化-还原环境的关系尚不清楚。仅凭草莓状黄铁矿粒径与铬还原法测定的硫同位素反演古氧化-还原环境存在一定的局限性,需要其他指标综合判定,尚需进一步开展草莓状黄铁矿原位硫同位素值与粒径对古氧化-还原环境反演的研究。后期氧化可使草莓状黄铁矿表面化学成分发生变化,但粒径分布依然具有古氧化-还原环境的指示意义。【结论】草莓状黄铁矿的实验模拟、理论体系和多学科交叉的研究中仍存在一些问题,尚需进一步研究。     

鄂尔多斯盆地大营砂岩型铀矿古层间氧化带地球化学特征

鄂尔多斯盆地东北部砂岩型铀矿是我国典型的古层间氧化带铀矿床,目前已发现的大营铀矿主要位于中侏罗统直罗组下段上亚段,受层间氧化带和氧化带前锋线控制。笔者通过对大营砂岩型铀矿沉积特征、矿化特征以及层间氧化带发育特征进行分析,结果表明成矿过程中各种主要化学成分及地化指标的变化主要受成岩作用、水-岩作用和油气二次还原作用等的影响。大营砂岩型铀矿主要受沉积建造和古层间氧化带的控制,铀矿化主要位于辫状河道中-厚层砂体夹持的、相对薄的砂体中,以及曲流河道的边缘。绿色蚀变与正常灰色砂岩的接触线区域,也是砂岩型铀矿的主要富集地带。     

伊犁蒙其古尔铀矿床含矿层砂岩中黄铁矿形成机制及对铀成矿的指示意义

蒙其古尔铀矿床为伊犁盆地南缘大型层间氧化带砂岩型铀矿床,为查明该矿床含矿层中黄铁矿成因及其形成机制,探讨微生物参与铀成矿过程。文章对含矿层砂岩中黄铁矿与铀矿物矿物学特征、黄铁矿S同位素与碳酸盐胶结物的C-O同位素开展细致研究。研究表明:①蒙其古尔铀矿床中铀主要以铀矿物与吸附铀形式存在,吸附铀主要为有机质吸附铀,铀矿物以沥青铀矿为主,多与黄铁矿、炭屑共生;②蒙其古尔铀矿床含矿层砂岩中黄铁矿主要以自形晶、草莓状和不规则状集合体产出,多与沥青铀矿、碳酸盐胶结物共生,其中黄铁矿S同位素(δ~(34)S_(V-CDT)=-68.4‰～22.1‰)与碳酸盐胶结物的C-O同位素(δ~(13)C_(V-PDB)=-10.2‰～-7.4‰,δ~(18)O_(V-PDB)=-9.6‰～-5.8‰)分析表明黄铁矿具有细菌硫酸盐还原(BSR)与有机物热解2种成因,并探讨了这2种不同成因黄铁矿的形成机制。③结合前人研究成果,认为硫酸盐还原菌(SRB)参与蒙其古尔铀矿床铀成矿过程,以间接还原方式为主,在有机质、黏土矿物与颗粒表面吸附U(Ⅵ)的基础上,通过硫酸盐还原菌(SRB)还原SO_4~(2-)产生的H_2S将U(Ⅵ)被还原成U(Ⅳ),形成铀矿物。     

松辽盆地西南部钱家店——架玛吐地区姚家组铀成矿条件及控矿因素分析

通过对钱家店-架玛吐地区铀成矿地质条件和控矿因素,以及油气还原、油气冲顶及基性脉岩在成矿过程中的作用分析,认为该区砂岩型铀矿的形成有别于国内、外典型层间氧化带砂岩型铀矿,具有特殊性。铀矿体并非呈卷状产在氧化-还原过渡带,而是呈板状产出于氧化带的下部。并提出天窗构造的翼部、雁列式断裂F1、F2和F3构造夹持区的姚家组红灰叠置部位的灰色层为有利的成矿层位。由此建立了该区的铀成矿模式。     

开鲁盆地钱家店凹陷含铀岩系姚家组沉积环境及其富铀意义

利用10多口钻孔岩心、电测曲线和分析化验资料,对钱家店凹陷含铀岩系姚家组沉积环境及古气候进行了分析.姚家组为一套以中细粒为主的砂质辫状河沉积产物.含矿层主岩为岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩,粒度概率累积曲线以悬浮总体含量较高为特征的两段式.一个完整的垂向序列由含砾砂岩或中细砂岩向上变细为粉砂岩和少量泥岩组成的正韵律.碎屑组分含量变化和重矿物分析表明,沉积物源主要来自盆地西北部古隆起的酸性岩浆岩和变质岩.泥岩元素分析、孢粉分析及泥岩颜色等指示,姚家组沉积期古气候主要为亚热带干旱气候,在这一大的气候背景下有过程度较弱的短暂潮湿化事件发生.干旱-半干旱气候为层间氧化带的形成提供了有利的气候条件,周边古隆起或更远山地的酸性火山岩、古老结晶岩和变质岩为该区提供了丰富的铀源,广泛发育、物性较好的辫状河道砂体为铀矿化提供了良好的储渗空间.     

南秦岭赋存于沉积岩中的金龙山金矿带主要载金矿物黄铁矿、毒砂研究

金龙山金矿是产于南秦岭镇安-旬阳晚古生代沉积盆地细碎屑岩-碳酸盐建造中的微细浸染型金矿.主要载金矿物毒砂、黄铁矿,粒度多为10~100 μm,约为次显微状金颗粒直径的1000倍左右.黄铁矿为含砷黄铁矿,并常作为原生沉积成因草莓状、球菌状黄铁矿的增生环带,因而常规方法无法分离出原生沉积成因黄铁矿与热液阶段黄铁矿、毒砂.用于单矿物化学分析、同位素、热电性测定的黄铁矿样品多为热液改造后多阶段黄铁矿的混合样品,毒砂的含金性比黄铁矿更好.成岩期黄铁矿无砷或砷很低,金矿成矿阶段黄铁矿亏硫,毒砂亏砷.金、砷最大可能是含矿热液带入的,成岩期黄铁矿可能提供了部分硫.黄铁矿的热电系数范围较大,空穴导型、电子导型均有,以空穴型为主.矿带内硫化物的硫同位素呈多垛状产出,但主要集中于6‰~17‰之间.铅同位素反映了造山带特征,与汞锑矿石的铅同位素相近,金锑成矿与深大断裂的活动有关.